CN104879681B - 光源及其控制方法、背光模组和液晶显示装置 - Google Patents

光源及其控制方法、背光模组和液晶显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104879681B
CN104879681B CN201510194968.7A CN201510194968A CN104879681B CN 104879681 B CN104879681 B CN 104879681B CN 201510194968 A CN201510194968 A CN 201510194968A CN 104879681 B CN104879681 B CN 104879681B
Authority
CN
China
Prior art keywords
visible ray
light
spectral energy
luminescence chip
ratio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510194968.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104879681A (zh
Inventor
王晨如
董学
王光泉
孙海威
陈丽莉
董瑞君
曾智辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BOE Technology Group Co Ltd
BOE Hebei Mobile Display Technology Co Ltd
Original Assignee
BOE Technology Group Co Ltd
BOE Hebei Mobile Display Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BOE Technology Group Co Ltd, BOE Hebei Mobile Display Technology Co Ltd filed Critical BOE Technology Group Co Ltd
Priority to CN201510194968.7A priority Critical patent/CN104879681B/zh
Publication of CN104879681A publication Critical patent/CN104879681A/zh
Priority to US14/913,100 priority patent/US10021750B2/en
Priority to PCT/CN2015/089725 priority patent/WO2016169196A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104879681B publication Critical patent/CN104879681B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S8/00Lighting devices intended for fixed installation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133603Direct backlight with LEDs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V19/00Fastening of light sources or lamp holders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00Refractors for light sources
    • F21V5/008Combination of two or more successive refractors along an optical axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00Refractors for light sources
    • F21V5/04Refractors for light sources of lens shape
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0081Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133512Light shielding layers, e.g. black matrix
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514Colour filters
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133606Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133609Direct backlight including means for improving the color mixing, e.g. white
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20Controlling the colour of the light
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/003Lens or lenticular sheet or layer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0068Arrangements of plural sources, e.g. multi-colour light sources
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0081Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
    • G02B6/0086Positioning aspects
    • G02B6/0088Positioning aspects of the light guide or other optical sheets in the package
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0081Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
    • G02B6/0086Positioning aspects
    • G02B6/0091Positioning aspects of the light source relative to the light guide
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133606Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G02F1/133607Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members the light controlling member including light directing or refracting elements, e.g. prisms or lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133612Electrical details
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133624Illuminating devices characterised by their spectral emissions
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10Controlling the light source
    • H05B47/165Controlling the light source following a pre-assigned programmed sequence; Logic control [LC]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

本发明公开一种光源及其控制方法、背光模组和液晶显示装置,属于液晶显示技术领域。光源包括:多个发光芯片和控制单元,发光芯片与控制单元相连;控制单元根据第一可见光的分波峰的峰值对应的波长,确定第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值,并控制第一发光芯片发光,使第一发光芯片发出的光的光通量与多个发光芯片发出的光的光通量的比值等于第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值;本发明提供的光源中,各种颜色的光分布均匀,解决了LED光源中蓝色光的比例高,造成人眼视觉疲劳,甚至视网膜损伤的问题,达到了护眼的效果。

Description

光源及其控制方法、背光模组和液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域,特别涉及一种光源及其控制方法、背光模组和液晶显示装置。
背景技术
随着液晶显示技术的不断发展,液晶显示装置广泛应用于电力、医疗、生化、纺织、食品检测、色谱分析、电子测量、汽车电子和数据采集等领域。液晶显示装置通常包括:显示面板和背光模组,其中,背光模组包括光源,背光模组能够为显示面板提供光源,使得显示面板正常显示影像。
现有技术中,光源通常为发光二极管(英文:Light Emitting Diode,简称:LED)光源,LED采用蓝光芯片配合黄色荧光粉,混合发出白光。示例地,蓝光芯片可以为电致发光芯片,在该蓝光芯片上加电后可以使得该蓝光芯片发出蓝色光,蓝光芯片发出的蓝色光激发黄色荧光粉发出的黄色光,蓝色光与黄色光混合后,形成白光。
在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题:在形成LED的白光中,蓝色光的比例较高,而由于蓝色光的频率较高,频率较高的光线容易造成人眼的视觉疲劳,甚至导致视网膜损伤。
发明内容
为了解决现有的LED光源中,蓝色光的比例较高,容易造成人眼的视觉疲劳,甚至导致视网膜损伤的问题,本发明实施例提供一种光源及其控制方法、背光模组和液晶显示装置。所述技术方案如下:
第一方面,提供一种光源,所述光源包括:多个发光芯片和控制单元,
每个所述发光芯片都与所述控制单元相连;
所述控制单元用于根据标准太阳可见光的光谱,得到所述标准太阳可见光的光谱中各个可见光的分波峰的峰值对应的波长,根据第一可见光的分波峰的峰值对应的波长,在预设范围内确定所述第一可见光的光谱能量与所述标准太阳可见光的光谱能量的比值,根据所述第一可见光的光谱能量与所述标准太阳可见光的光谱能量的比值,控制第一发光芯片发光,使得所述第一发光芯片发出的光的光通量与所述多个发光芯片发出的光的光通量的比值等于所述第一可见光的光谱能量与所述标准太阳可见光的光谱能量的比值;
其中,所述第一可见光为所述标准太阳可见光的光谱中的任意一种可见光,所述第一发光芯片为能够发出所述第一可见光的发光芯片,所述多个发光芯片发出的光的波长的范围位于所述标准太阳可见光的波长范围内。
可选地,所述第一发光芯片为电致发光芯片;
所述控制单元还用于根据所述第一可见光的光谱能量与所述标准太阳可见光的光谱能量的比值,向所述第一发光芯片施加预设强度的电流;
其中,所述预设强度的电流为使所述第一发光芯片发出的光的光通量与所述多个发光芯片发出的光的光通量的比值等于所述第一可见光的光谱能量与所述标准太阳可见光的光谱能量的比值的电流。
可选地,所述光源还包括:散热支架,
所述多个发光芯片均匀设置在所述散热支架上。
第二方面,提供一种光源的控制方法,所述光源包括:多个发光芯片和控制单元,每个所述发光芯片都与所述控制单元相连,所述方法包括:
所述控制单元根据标准太阳可见光的光谱,得到各个可见光的分波峰的峰值对应的波长;
所述控制单元根据第一可见光的分波峰的峰值对应的波长,在预设范围内确定所述第一可见光的光谱能量与所述标准太阳可见光的光谱能量的比值,所述第一可见光为所述标准太阳可见光的光谱中的任意一种可见光;
所述控制单元根据所述第一可见光的光谱能量与所述标准太阳可见光的光谱能量的比值,控制第一发光芯片发光,使得所述第一发光芯片发出的光的光通量与所述多个发光芯片发出的光的光通量的比值等于所述第一可见光的光谱能量与所述标准太阳可见光的光谱能量的比值,所述第一发光芯片为能够发出所述第一可见光的发光芯片,所述多个发光芯片发出的光的波长的范围位于所述标准太阳可见光的波长范围内。
可选地,所述第一发光芯片为电致发光芯片,
所述控制单元根据所述第一可见光的光谱能量与所述标准太阳可见光的光谱能量的比值,控制第一发光芯片发光,包括:
所述控制单元根据所述第一可见光的光谱能量与所述标准太阳可见光的光谱能量的比值,向所述第一发光芯片施加预设强度的电流;
其中,所述预设强度的电流为使所述第一发光芯片发出的光的光谱能量与所述多个发光芯片发出的光的光通量的比值等于所述第一可见光的光谱能量与所述标准太阳可见光的光谱能量的比值的电流。
第三方面,提供一种背光模组,所述背光模组包括:第一方面或第一方面的任意一种可选方式所述的光源。
可选地,所述背光模组还包括:聚焦透镜,
所述聚焦透镜设置在所述光源的散热支架设置有发光芯片的一侧。
可选地,所述背光模组还包括:准直透镜,
所述准直透镜设置在所述聚焦透镜远离所述光源的一侧。
可选地,所述背光模组还包括:导光板,
所述光源设置在所述导光板的背光面;或者,
所述光源设置在所述导光板的侧面。
第四方面,提供一种液晶显示装置,所述液晶显示装置包括:显示面板和第三方面或第三方面的任意一种可选方式所述的背光模组。
可选地,所述显示面板包括对盒成形的阵列基板和彩膜基板,所述彩膜基板包括彩膜层,所述彩膜层包括黑矩阵及开口区域。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是:
本发明提供一种光源及其控制方法、背光模组和液晶显示装置,通过根据标准太阳可见光的光谱中的第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值,控制第一发光芯片发光,使得第一发光芯片发出的光的光通量与多个发光芯片发出的光的光通量的比值等于第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值,由于第一发光芯片发出的光的光通量与多个发光芯片发出的光的光通量的比值也即第一发光芯片发出的光的光能量与多个发光芯片发出的光的光能量的比值,因此,本发明提供的光源中,各种颜色的光分布均匀,解决了LED光源中蓝色光的比例较高,造成人眼的视觉疲劳,甚至视网膜损伤的问题,达到了护眼的效果。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本发明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种光源的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的另一种光源的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的一种标准太阳可见光的光谱的分解图;
图4是本发明实施例提供的一种光源的控制方法的方法流程图;
图5是本发明实施例提供的另一种光源的控制方法的方法流程图;
图6是本发明实施例提供的一种背光模组的结构示意图;
图7本发明实施例提供的背光模组的原理图;
图8本发明实施例提供的另一种背光模组的结构示意图;
图9本发明实施例提供的再一种背光模组的结构示意图;
图10本发明实施例提供的一种液晶显示装置的结构示意图;
图11本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
在对本发明做详细介绍之前,先对本发明中涉及到的日光以及日光光谱作简单介绍。
日光,即太阳光,日光的色温一般为5700K(开尔文),其可以视为暖色光,能够显现物体最真实的颜色,不易造成人眼的视觉疲劳。
太阳发出的光线从电磁波到紫外线,覆盖范围非常广泛,本发明中涉及到的日光光谱,指的是可见光的日光光谱。可见光的波长范围在770~350nm(纳米)之间,在可见光中,不同波长范围的光带给人眼的颜色感觉不同,其中,当波长范围为770~622nm时,人眼感觉到的颜色为红色,当波长范围为622~597nm时,人眼感觉到的颜色为橙色,当波长范围为597~577nm时,人眼感觉到的颜色为黄色,当波长范围为577~492nm时,人眼感觉到的颜色为绿色,当波长范围为492~455nm时,人眼感觉到的颜色为蓝靛色,当波长范围为455~350nm时,人眼感觉到的颜色为紫色,在日光光谱(标准太阳可见光的光谱)中,各种颜色的光的比例分布均匀。
请参考图1,其示出的是本发明实施例提供的一种光源01的结构示意图。参见图1,该光源01包括:多个发光芯片011和控制单元012。
每个发光芯片011都与控制单元012相连。
控制单元012用于根据标准太阳可见光的光谱,得到标准太阳可见光的光谱中各个可见光的分波峰的峰值对应的波长,根据第一可见光的分波峰的峰值对应的波长,在预设范围内确定第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值,根据第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值,控制第一发光芯片发光,使得第一发光芯片发出的光的光通量与多个发光芯片发出的光的光通量的比值等于第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值。
其中,第一可见光为标准太阳可见光的光谱中的任意一种可见光,第一发光芯片为能够发出第一可见光的发光芯片,多个发光芯片发出的光的波长的范围位于标准太阳可见光的波长范围内。
由于光通量是单位时间内到达、离开或通过曲面的光能量,因此,第一发光芯片发出的光的光通量与多个发光芯片发出的光的光通量的比值也即第一发光芯片发出的光的光能量与多个发光芯片发出的光的光能量的比值。
综上所述,本发明实施例提供的光源,通过根据标准太阳可见光的光谱中的第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值,控制第一发光芯片发光,使得第一发光芯片发出的光的光通量与多个发光芯片发出的光的光通量的比值等于第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值,由于第一发光芯片发出的光的光通量与多个发光芯片发出的光的光通量的比值也即第一发光芯片发出的光的光能量与多个发光芯片发出的光的光能量的比值,因此,本发明实施例提供的光源中,各种颜色的光分布均匀,解决了LED光源中蓝色光的比例较高,造成人眼的视觉疲劳,甚至视网膜损伤的问题,达到了护眼的效果。
请参考图2,其示出的是本发明实施例提供的另一种光源01的结构示意图。参见图2,该光源01包括:多个发光芯片011、控制单元012和散热支架013。
多个发光芯片011均匀设置在散热支架013上,且每个发光芯片011都与控制单元012相连。其中,发光芯片011可以为电致发光芯片或者场致发光芯片等,本发明实施例以发光芯片011为电致发光芯片为例进行说明。控制单元012可以通过电线直接与每个发光芯片011相连,也可以通过散热支架013与每个发光芯片011分别相连。示例地,如图2所示,其示出的是控制单元012通过散热支架013与每个发光芯片011分别相连的情况,具体地,控制单元012连接在散热支架013上,发光芯片011设置在散热支架013上,控制单元012与发光芯片011连接。
其中,发光芯片011的个数可以根据实际需要设置,示例地,发光芯片011的个数可以为6,即,每一个发光芯片011对应于标准太阳可见光的光谱中的一种颜色的可见光。或者,发光芯片011的个数还可以大于6,此时,标准太阳可见光的光谱中的一种颜色的可见光可能对应多个发光芯片011,如图2所示,本发明实施例以发光芯片011的个数为6进行举例说明。标准太阳可见光的光谱可以为D65太阳光谱。
控制单元012用于根据标准太阳可见光的光谱,得到标准太阳可见光的光谱中各个可见光的分波峰的峰值对应的波长,根据第一可见光的分波峰的峰值对应的波长,在预设范围内确定第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值,根据第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值,控制第一发光芯片发光,使得第一发光芯片发出的光的光通量与多个发光芯片发出的光的光通量的比值等于第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值。其中,第一可见光为标准太阳可见光的光谱中的任意一种可见光,第一发光芯片为能够发出第一可见光的发光芯片,多个发光芯片发出的光的波长的范围位于标准太阳可见光的波长范围内。
具体地,如图3所示,其示出的是标准太阳可见光的光谱的分解图,参见图3,在标准太阳可见光的光谱中,随着波长的减小,可见光的颜色依次表现为:红、橙、黄、绿、蓝靛、紫。
控制单元012对标准太阳可见光的光谱进行描点采样,可以得到n个分波峰的峰值采样点,每个分波峰的峰值采样点对应有1个波长,该波长可以称为分波峰的主波长,在本发明实施例中,假设n为6,则控制单元012可以得到6个主波长。如图3所示,每一种颜色的可见光对应有1个主波长,其中,红色光的主波长为a1,橙色光的主波长为a2,黄色光的主波长为a3,绿色光的主波长为a4,蓝靛色光的主波长为a5,紫色光的主波长为a6。需要说明的是,n还可以取大于6的数值,此时,每一种颜色的可见光可能存在多个峰值。
控制单元012得到n个主波长之后,在预设范围内确定第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值,其中,第一可见光为标准太阳可见光的光谱中的任意一种可见光。预设范围为以第一可见光的主波长为中心,左右浮动m的范围,比如,如图3所示,假设第一可见光为红色光,则预设范围可以为[a1-m,a1+m],m的具体数值可以根据实际情况设置,本发明实施例对此不做限定,示例地,m可以为0.5。
其中,预设范围内第一可见光的光谱能量与可以为:预设范围内的光谱的面积,如图3所示,假设[a1-m,a1+m]范围内的阴影部分A的面积为S1,则S1即为第一可见光的光谱能量。其中,假设图3所示的标准太阳可见光的光谱的面积为S,则第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值为S1/S。
控制单元012得到第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值之后,控制单元012根据第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值,控制第一发光芯片发光,其中,假设第一可见光为红色光,则第一发光芯片为能够发出红色光的芯片,在本发明实施例中,控制单元012根据第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值,控制第一发光芯片发光可以包括:
控制单元012根据第一可见光的主波长,查找第一可见光的主波长对应的发光芯片,该发光芯片即为第一发光芯片。示例地,控制单元012可以维护主波长与发光芯片的对应关系,其中,每一个发光芯片可以是能够发出与其对应的主波长所属波段颜色的光的芯片,示例地,第一发光芯片是能够发出主波长a1所属波段颜色的光的芯片,参考图3,第一发光芯片是能够发出红色光的芯片。控制单元012可以根据第一可见光的主波长,查找主波长与发光芯片的对应关系,得到第一可见光的主波长对应的发光芯片。
当控制单元012查找到第一发光芯片后,控制单元012向该第一发光芯片施加预设强度的电流,使该第一发光芯片发光,其中,该预设强度的电流为使第一发光芯片发出的光的光通量与多个发光芯片发出的光的光通量的比值等于第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值的电流。
其中,预设强度的电流是预先通过实验确定的,在本发明实施例中,发光芯片的个数为6,确定预设强度的电流的过程可以包括:
控制单元012向每一个发光芯片施加电流i1,则每一个发光芯片都会发光,假设第一发光芯片发出的光的光通量p1,6个发光芯片发出的总的光的光通量为p,则第一发光芯片发出的光的光通量与6个发光芯片发出的光的光通量的比值为p1/p,若p1/p=S1/S,则控制单元012确定预设强度的电流为i1,若p1/p不等于S1/S,则控制单元012向每一个发光芯片施加电流i2,继续重复上述过程,直至p1/p=S1/S,控制单元120得到第一发光芯片对应的预设强度的电流。依次类推,可以得到其他的发光芯片对应的预设强度的电流。
需要说明的是,在本发明实施例中,多个发光芯片发出的光的波长的范围位于标准太阳可见光的波长范围内,也即,多个发光芯片发出的光的波长的范围在770~350nm之间。
由于光通量是单位时间内到达、离开或通过曲面的光能量,因此,第一发光芯片发出的光的光通量与多个发光芯片发出的光的光通量的比值也即第一发光芯片发出的光的光能量与多个发光芯片发出的光的光能量的比值。
综上所述,本发明实施例提供的光源,通过根据标准太阳可见光的光谱中的第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值,控制第一发光芯片发光,使得第一发光芯片发出的光的光通量与多个发光芯片发出的光的光通量的比值等于第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值,由于第一发光芯片发出的光的光通量与多个发光芯片发出的光的光通量的比值也即第一发光芯片发出的光的光能量与多个发光芯片发出的光的光能量的比值,因此,本发明实施例提供的光源中,各种颜色的光分布均匀,解决了LED光源中蓝色光的比例较高,造成人眼的视觉疲劳,甚至视网膜损伤的问题,达到了护眼的效果。
本发明实施例提供的光源可以应用于下文的方法,本发明实施例中光源的控制方法可以参见下文各实施例中的描述。
请参考图4,其示出的是本发明实施例提供的一种光源的控制方法的方法流程图,其中,光源可以为图1或图2所示的光源,光源包括:多个发光芯片和控制单元,每个发光芯片都与控制单元相连,参见图4,该方法流程具体包括:
步骤401、控制单元根据标准太阳可见光的光谱,得到各个可见光的分波峰的峰值对应的波长。
步骤402、控制单元根据第一可见光的分波峰的峰值对应的波长,在预设范围内确定第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值。
其中,第一可见光为标准太阳可见光的光谱中的任意一种可见光。
步骤403、控制单元根据第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值,控制第一发光芯片发光,使得第一发光芯片发出的光的光通量与多个发光芯片发出的光的光通量的比值等于第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值。
其中,第一发光芯片为能够发出第一可见光的发光芯片,多个发光芯片发出的光的波长的范围位于标准太阳可见光的波长范围内。
可选地,第一发光芯片为电致发光芯片。
步骤403可以包括:控制单元根据第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值,向第一发光芯片施加预设强度的电流。
其中,预设强度的电流为使第一发光芯片发出的光的光谱能量与多个发光芯片发出的光的光通量的比值等于第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值的电流。
综上所述,本发明实施例提供的光源的控制方法,通过根据标准太阳可见光的光谱中的第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值,控制第一发光芯片发光,使得第一发光芯片发出的光的光通量与多个发光芯片发出的光的光通量的比值等于第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值,由于第一发光芯片发出的光的光通量与多个发光芯片发出的光的光通量的比值也即第一发光芯片发出的光的光能量与多个发光芯片发出的光的光能量的比值,因此,本发明实施例提供的光源中,各种颜色的光分布均匀,解决了LED光源中蓝色光的比例较高,造成人眼的视觉疲劳,甚至视网膜损伤的问题,达到了护眼的效果。
请参考图5,其示出的是本发明实施例提供的另一种光源的控制方法的方法流程图,其中,光源可以为图1或图2所示的光源,光源包括:多个发光芯片、和控制单元,光源还可以包括:散热支架,多个发光芯片均匀设置在散热支架上,且每个发光芯片都与控制单元相连。其中,本实施例以发光芯片为电致发光芯片为例进行说明。参见图5,该方法流程具体包括:
步骤501、控制单元根据标准太阳可见光的光谱,得到各个可见光的分波峰的峰值对应的波长。
具体地,如图3所示,控制单元对标准太阳可见光的光谱进行描点采样,可以得到n个分波峰的峰值采样点,每个分波峰的峰值采样点对应有1个波长,该波长可以称为分波峰的主波长,在本发明实施例中,假设n为6,则控制单元可以得到6个主波长。如图3所示,每一种颜色的可见光对应有1个主波长,其中,红色光的主波长为a1,橙色光的主波长为a2,黄色光的主波长为a3,绿色光的主波长为a4,蓝靛色光的主波长为a5,紫色光的主波长为a6。需要说明的是,n还可以取大于6的数值,此时,每一种颜色的可见光可能存在多个峰值。
步骤502、控制单元根据第一可见光的分波峰的峰值对应的波长,在预设范围内确定第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值。
控制单元得到n个主波长之后,控制单元根据第一可见光的分波峰的峰值对应的波长,在预设范围内确定第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值,其中,第一可见光为标准太阳可见光的光谱中的任意一种可见光。预设范围为以第一可见光的主波长为中心,左右浮动m的范围,比如,如图3所示,假设第一可见光为红色光,则预设范围可以为[a1-m,a1+m],m的具体数值可以根据实际情况设置,本发明实施例对此不做限定,示例地,m可以为0.5。
其中,预设范围内第一可见光的光谱能量与可以为:预设范围内的光谱的面积,如图3所示,假设[a1-m,a1+m]范围内的阴影部分A的面积为S1,则S1即为第一可见光的光谱能量。其中,假设图3所示的标准太阳可见光的光谱的面积为S,则第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值为S1/S。
步骤503、控制单元根据第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值,向第一发光芯片施加预设强度的电流,使得第一发光芯片发出的光的光通量与多个发光芯片发出的光的光通量的比值等于第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值。
其中,第一发光芯片为能够发出第一可见光的发光芯片,多个发光芯片发出的光的波长的范围位于标准太阳可见光的波长范围内。
具体地,控制单元根据第一可见光的主波长,查找第一可见光的主波长对应的发光芯片,该发光芯片即为第一发光芯片。示例地,控制单元可以维护主波长与发光芯片的对应关系,其中,每一个发光芯片可以是能够发出与其对应的主波长所属波段颜色的光的芯片,示例地,第一发光芯片是能够发出主波长a1所属波段颜色的光的芯片,参考图3,第一发光芯片是能够发出红色光的芯片。控制单元可以根据第一可见光的主波长,查找主波长与发光芯片的对应关系,得到第一可见光的主波长对应的发光芯片。
当控制单元查找到第一发光芯片后,控制单元向该第一发光芯片施加预设强度的电流,使该第一发光芯片发光,其中,该预设强度的电流为使第一发光芯片发出的光的光通量与多个发光芯片发出的光的光通量的比值等于第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值的电流。
其中,预设强度的电流是预先通过实验确定的,在本发明实施例中,发光芯片的个数为6,则确定预设强度的电流的过程可以包括:
控制单元012向每一个发光芯片施加电流i1,则每一个发光芯片都会发光,假设第一发光芯片发出的光的光通量p1,6个发光芯片发出的总的光的光通量为p,则第一发光芯片发出的光的光通量与6个发光芯片发出的光的光通量的比值为p1/p,若p1/p=S1/S,则控制单元012确定预设强度的电流为i1,若p1/p不等于S1/S,则控制单元012向每一个发光芯片施加电流i2,继续重复上述过程,直至p1/p=S1/S,控制单元120得到第一发光芯片对应的预设强度的电流。依次类推,可以得到其他的发光芯片对应的预设强度的电流。
需要说明的是,在本发明实施例中,多个发光芯片发出的光的波长的范围位于标准太阳可见光的波长范围内,也即,多个发光芯片发出的光的波长的范围在770~350nm之间。
由于光通量是单位时间内到达、离开或通过曲面的光能量,因此,第一发光芯片发出的光的光通量与多个发光芯片发出的光的光通量的比值也即第一发光芯片发出的光的光能量与多个发光芯片发出的光的光能量的比值。
综上所述,本发明实施例提供的光源的控制方法,通过根据标准太阳可见光的光谱中的第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值,控制第一发光芯片发光,使得第一发光芯片发出的光的光通量与多个发光芯片发出的光的光通量的比值等于第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值,由于第一发光芯片发出的光的光通量与多个发光芯片发出的光的光通量的比值也即第一发光芯片发出的光的光能量与多个发光芯片发出的光的光能量的比值,因此,本发明实施例提供的光源中,各种颜色的光分布均匀,解决了LED光源中蓝色光的比例较高,造成人眼的视觉疲劳,甚至视网膜损伤的问题,达到了护眼的效果。
请参考图6,其示出的是本发明实施例提供的一种背光模组02的结构示意图,参见图6,该背光模组02包括:图2所示的光源01。其中,图6中未示出光源01中的控制单元。
进一步地,参见图6,该背光模组02还包括:聚焦透镜021。聚焦透镜021设置在光源01的散热支架013设置有发光芯片011的一侧。其中,聚焦透镜021能够对光源01发出的光线进行聚焦,提高光线的入射能力,并使得各色光线能够均匀分布。
进一步地,背光模组02还包括:准直透镜022。准直透镜022设置在聚焦透镜021远离光源01的一侧。其中,聚焦透镜021的设置能够使透过准直透镜022的光线平行,提高透过准直透镜022的光线的准直性。从而使得背光模组02提供的光的光线平行,形成面光源。
需要说明的是,如图6所示,光源01、聚焦透镜021和准直透镜022可以采用壳体023封装在一起。
具体地,请参考图7,其示出的是背光模组02的原理图。参见图7,光源01发出的光线首先射入聚焦透镜021,聚焦透镜021对光线进行汇聚,使个光线汇聚于点O,该点O可以称为聚焦透镜021的焦点;透过聚焦透镜021并经过焦点O的光线射入准直透镜022,准直透镜022能够提高透过准直透镜022的光线的准直性,参见图7,透过准直透镜022的各条光线平行,且光线垂直于准直透镜022的出射面。
需要说明的是,在本发明实施例中,光源01可以为侧入式光源或者直下式光源,其中,侧入式光源设置在导光板的侧面,直下式光源设置在导光板的背光面。可选地,背光模组02还包括:导光板024。
光源01可以设置在导光板024的背光面;或者,光源01还可以设置在导光板024的侧面。其中,光源01设置在导光板024的侧面时,背光模组02如图8所示,此时,聚焦透镜021和准直透镜022与光源01一起设置在导光板024的侧面,该背光模组02可以称为侧入式背光模组,光源01设置在导光板024的背光面时,背光模组02如图9所示,此时,聚焦透镜021和准直透镜022与光源01一起设置在导光板024的背光面,该背光模组02可以称为直下式背光模组。
综上所述,本发明实施例提供的背光模组,通过根据标准太阳可见光的光谱中的第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值,控制第一发光芯片发光,使得第一发光芯片发出的光的光通量与多个发光芯片发出的光的光通量的比值等于第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值,由于第一发光芯片发出的光的光通量与多个发光芯片发出的光的光通量的比值也即第一发光芯片发出的光的光能量与多个发光芯片发出的光的光能量的比值,因此,本发明实施例提供的光源中,各种颜色的光分布均匀,解决了LED光源中蓝色光的比例较高,造成人眼的视觉疲劳,甚至视网膜损伤的问题,达到了护眼的效果。
请参考图10,其示出的是本发明实施例提供的一种液晶显示装置03的结构示意图,参见图10,该液晶显示装置03包括:显示面板031和背光模组02,该背光模组02可以为图6、图8或图9任一所示的背光模组。
请参考图11,其示出的是显示面板031的结构示意图,参见图11,显示面板031包括:对盒成形的阵列基0311和彩膜基板0312,彩膜基板0312包括彩膜层03121,彩膜层03121包括黑矩阵M及开口区域N,开口区域N为除去每一个彩色像素的配线部、晶体管部(通常采用黑色矩阵隐藏)后的光线通过的部分。
其中,显示面板031还可以包括:填充在阵列基板0311和彩膜基板0312之间的液晶0313。该阵列基板0311和彩膜基板0312之间还具有隔垫物0314,该隔垫物0314分别与阵列基板0311和彩膜基板0312相接触,用于支撑阵列基板0311和彩膜基板0312,使得阵列基板0311和彩膜基板0312之间形成空间,液晶0313位于该空间内。
综上所述,本发明实施例提供的液晶显示装置,通过根据标准太阳可见光的光谱中的第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值,控制第一发光芯片发光,使得第一发光芯片发出的光的光通量与多个发光芯片发出的光的光通量的比值等于第一可见光的光谱能量与标准太阳可见光的光谱能量的比值,由于第一发光芯片发出的光的光通量与多个发光芯片发出的光的光通量的比值也即第一发光芯片发出的光的光能量与多个发光芯片发出的光的光能量的比值,因此,本发明实施例提供的光源中,各种颜色的光分布均匀,解决了LED光源中蓝色光的比例较高,造成人眼的视觉疲劳,甚至视网膜损伤的问题,达到了护眼的效果。
现有的黑白显示装置采用电泳原理制造而成,通常无光源,黑白显示装置内封装带有负性电荷的黑色颗粒和带有正性电荷的白色颗粒,通过改变电荷使黑色颗粒和白色颗粒有序排列,从而实现黑白分明的可视化效果,受到材料和制造工艺的限制,现有的黑白显示装置难以实现屏幕的高分辨率;本发明实施例提供的液晶显示装置,由于显示面板的彩膜基板上包括黑矩阵及开口区域,因此,显示面板为黑白显示面板,而由于采用了日光光谱的光源,能够实现高分辨率。
本发明实施例提供的液晶显示装置,具有抗疲劳、健康护眼的特点,而且容易实现高分辨率显示,尤其适用于儿童电子读物显示屏或者抗疲劳护眼型电子书等。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种光源,其特征在于,所述光源包括:多个发光芯片和控制单元,
每个所述发光芯片都与所述控制单元相连;
所述控制单元用于根据标准太阳可见光的光谱,得到所述标准太阳可见光的光谱中各个可见光的分波峰的峰值对应的波长,根据第一可见光的分波峰的峰值对应的波长,在预设范围内确定所述第一可见光的光谱能量与所述标准太阳可见光的光谱能量的比值,根据所述第一可见光的光谱能量与所述标准太阳可见光的光谱能量的比值,控制第一发光芯片发光,使得所述第一发光芯片发出的光的光通量与所述多个发光芯片发出的光的光通量的比值等于所述第一可见光的光谱能量与所述标准太阳可见光的光谱能量的比值;
其中,所述第一可见光为所述标准太阳可见光的光谱中的任意一种可见光,所述第一发光芯片为能够发出所述第一可见光的发光芯片,所述多个发光芯片发出的光的波长的范围位于所述标准太阳可见光的波长范围内;所述预设范围是以第一可见光的主波长为中心左右浮动m的范围,所述m为大于零的数值。
2.根据权利要求1所述的光源,其特征在于,
所述第一发光芯片为电致发光芯片;
所述控制单元还用于根据所述第一可见光的光谱能量与所述标准太阳可见光的光谱能量的比值,向所述第一发光芯片施加预设强度的电流;
其中,所述预设强度的电流为使所述第一发光芯片发出的光的光通量与所述多个发光芯片发出的光的光通量的比值等于所述第一可见光的光谱能量与所述标准太阳可见光的光谱能量的比值的电流。
3.根据权利要求1或2所述的光源,其特征在于,所述光源还包括:散热支架,
所述多个发光芯片均匀设置在所述散热支架上。
4.一种光源的控制方法,其特征在于,所述光源包括:多个发光芯片和控制单元,每个所述发光芯片都与所述控制单元相连,所述方法包括:
所述控制单元根据标准太阳可见光的光谱,得到各个可见光的分波峰的峰值对应的波长;
所述控制单元根据第一可见光的分波峰的峰值对应的波长,在预设范围内确定所述第一可见光的光谱能量与所述标准太阳可见光的光谱能量的比值,所述第一可见光为所述标准太阳可见光的光谱中的任意一种可见光;所述预设范围是以第一可见光的主波长为中心左右浮动m的范围,所述m为大于零的数值;
所述控制单元根据所述第一可见光的光谱能量与所述标准太阳可见光的光谱能量的比值,控制第一发光芯片发光,使得所述第一发光芯片发出的光的光通量与所述多个发光芯片发出的光的光通量的比值等于所述第一可见光的光谱能量与所述标准太阳可见光的光谱能量的比值,所述第一发光芯片为能够发出所述第一可见光的发光芯片,所述多个发光芯片发出的光的波长的范围位于所述标准太阳可见光的波长范围内。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第一发光芯片为电致发光芯片,
所述控制单元根据所述第一可见光的光谱能量与所述标准太阳可见光的光谱能量的比值,控制第一发光芯片发光,包括:
所述控制单元根据所述第一可见光的光谱能量与所述标准太阳可见光的光谱能量的比值,向所述第一发光芯片施加预设强度的电流;
其中,所述预设强度的电流为使所述第一发光芯片发出的光的光谱能量与所述多个发光芯片发出的光的光通量的比值等于所述第一可见光的光谱能量与所述标准太阳可见光的光谱能量的比值的电流。
6.一种背光模组,其特征在于,所述背光模组包括:权利要求1至3任意一项权利要求所述的光源。
7.根据权利要求6所述的背光模组,其特征在于,所述背光模组还包括:聚焦透镜,
所述聚焦透镜设置在所述光源的散热支架设置有发光芯片的一侧。
8.根据权利要求7所述的背光模组,其特征在于,所述背光模组还包括:准直透镜,
所述准直透镜设置在所述聚焦透镜远离所述光源的一侧。
9.根据权利要求6至8任意一项权利要求所述的背光模组,其特征在于,所述背光模组还包括:导光板,
所述光源设置在所述导光板的背光面;或者,
所述光源设置在所述导光板的侧面。
10.一种液晶显示装置,其特征在于,所述液晶显示装置包括:显示面板和权利要求6至9任意一项权利要求所述的背光模组。
11.根据权利要求10所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述显示面板包括对盒成形的阵列基板和彩膜基板,所述彩膜基板包括彩膜层,所述彩膜层包括黑矩阵及开口区域。
CN201510194968.7A 2015-04-22 2015-04-22 光源及其控制方法、背光模组和液晶显示装置 Active CN104879681B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510194968.7A CN104879681B (zh) 2015-04-22 2015-04-22 光源及其控制方法、背光模组和液晶显示装置
US14/913,100 US10021750B2 (en) 2015-04-22 2015-09-16 Light source device and control method thereof, backlight module and liquid crystal display device
PCT/CN2015/089725 WO2016169196A1 (zh) 2015-04-22 2015-09-16 光源装置及其控制方法、背光模组和液晶显示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510194968.7A CN104879681B (zh) 2015-04-22 2015-04-22 光源及其控制方法、背光模组和液晶显示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104879681A CN104879681A (zh) 2015-09-02
CN104879681B true CN104879681B (zh) 2017-12-08

Family

ID=53947285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510194968.7A Active CN104879681B (zh) 2015-04-22 2015-04-22 光源及其控制方法、背光模组和液晶显示装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10021750B2 (zh)
CN (1) CN104879681B (zh)
WO (1) WO2016169196A1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104879681B (zh) 2015-04-22 2017-12-08 京东方科技集团股份有限公司 光源及其控制方法、背光模组和液晶显示装置
CN106764691A (zh) * 2016-12-31 2017-05-31 复旦大学 一种基于量子点led的太阳光谱及黑体辐射光谱模拟系统
CN107342066B (zh) 2017-06-19 2019-07-23 Oppo广东移动通信有限公司 屏幕亮度调节方法、装置及其设备
CN112004280A (zh) * 2019-05-27 2020-11-27 厦门赢科光电有限公司 一种led发光系统和灯具
CN111048052A (zh) * 2019-12-30 2020-04-21 深圳Tcl新技术有限公司 显示控制方法、装置、设备及计算机存储介质
CN113112948B (zh) * 2021-04-26 2022-11-04 Tcl通讯(宁波)有限公司 蓝光滤镜强度的调节方法、装置、显示设备及存储介质
KR102446742B1 (ko) * 2021-11-03 2022-09-26 주식회사 에스씨엘 청색광이 저감된 고효율 조명 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8111023B2 (en) * 2008-12-18 2012-02-07 National Chi Nan University Control system for different colors of light emitting diodes
CN102573229A (zh) * 2011-12-27 2012-07-11 杭州浙大三色仪器有限公司 一种保护眼睛的led照明灯
CN202488805U (zh) * 2011-12-27 2012-10-10 杭州浙大三色仪器有限公司 一种保护眼睛的led照明灯

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090140669A1 (en) * 2007-11-27 2009-06-04 Masten Jr James W Highly Directed, Adjustable Intensity Reading/Keyboard Light with Optimized Spectral Output
US8201982B2 (en) * 2007-12-06 2012-06-19 Panasonic Corporation Planar illumination device and liquid crystal display device using the same
CN201344389Y (zh) * 2008-12-31 2009-11-11 楼满娥 低色温发光二极管
US8558782B2 (en) * 2009-03-24 2013-10-15 Apple Inc. LED selection for white point control in backlights
CN101790264B (zh) * 2009-12-24 2013-04-17 复旦大学 一种类太阳光谱led的调光方法
TWI468810B (zh) * 2012-11-05 2015-01-11 Innocom Tech Shenzhen Co Ltd 背光模組
CN103268039B (zh) 2013-05-13 2015-12-09 北京京东方光电科技有限公司 一种背光模组及显示装置
CN103413495A (zh) * 2013-07-17 2013-11-27 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置
CN104879681B (zh) 2015-04-22 2017-12-08 京东方科技集团股份有限公司 光源及其控制方法、背光模组和液晶显示装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8111023B2 (en) * 2008-12-18 2012-02-07 National Chi Nan University Control system for different colors of light emitting diodes
CN102573229A (zh) * 2011-12-27 2012-07-11 杭州浙大三色仪器有限公司 一种保护眼睛的led照明灯
CN202488805U (zh) * 2011-12-27 2012-10-10 杭州浙大三色仪器有限公司 一种保护眼睛的led照明灯

Also Published As

Publication number Publication date
US20170064789A1 (en) 2017-03-02
CN104879681A (zh) 2015-09-02
WO2016169196A1 (zh) 2016-10-27
US10021750B2 (en) 2018-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104879681B (zh) 光源及其控制方法、背光模组和液晶显示装置
US11842699B2 (en) Method and apparatus of multi-modal illumination and display for improved color rendering, power efficiency, health and eye-safety
CN103104888A (zh) 照明用色温调控装置的、照明设备以及色温调控方法
CN105182612A (zh) 用于背光模组的光源组件、背光模组以及液晶显示器
CN103104833A (zh) 照明用色温调控装置、照明设备与调控色温的方法
CN105204221B (zh) 彩膜基板、显示面板及显示装置
CN104995551A (zh) 高色域量子点显示器
CN105892145B (zh) 一种显示器及其显示模组
CN105785700A (zh) 激光显示系统
CN105467672A (zh) 背灯单元、液晶显示装置及色度控制方法
CN207096637U (zh) 一种led液晶显示器的背光模组
Yang et al. The yellow ring measurement for the phosphor-converted white LED
RU2633800C2 (ru) Способ скрининга оптической пленки на основе фосфора, используемой в модуле фоновой подсветки, и модуль фоновой подсветки с такой пленкой
WO2021035783A1 (zh) 促进视网膜细胞与视神经元生长与修复的显示器光源模组、显示屏及应用
CN109856860A (zh) 一种液晶显示模组及显示装置
CN104751805B (zh) 调整图像显示的方法、光源模块以及电子装置
CN205752166U (zh) Led器件与包含其的显示装置
CN209086620U (zh) 一种用于提高显示器件色域及视觉敏锐度的混光结构
CN103423673A (zh) 一种用于lcd背光源的全光谱led光源模组
CN111834497B (zh) 量子点模组、量子点发光器件、显示设备以及护眼方法
Ke et al. Compromising circadian performance and color gamut Rec. 2020 for achieving healthy LED displays
CN207096638U (zh) 一种用于led液晶显示器的背光模组
AU2021100694A4 (en) Display Light Source Module, Display Screen and Their Application for Promoting the Growth and Repairing of Retinal Cells and Optic Neure
CN108848330A (zh) 一种电视机及其lcd显示设备
Chen et al. P‐9.8: An Eye‐Protective Wide Colour Gamut Display with a Perovskite‐Based Quantum Backlight System

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant